你知道教室里的照明用的是什么燈具,一天要消耗多少電量嗎?你知道如果使用節(jié)能的LED燈具,教室一天能節(jié)約多少電量嗎?那么如果全國的教室都使用LED燈,一年能為國家節(jié)約多少電量呢?也許你和小編一樣從未思考過這些問題,但是深圳耀華學(xué)校環(huán)保社的侯凱灜還有他的小伙伴們卻一直在研究這些問題。
最近,以侯凱灜為首的耀華環(huán)保社實驗小組研究起了教室的節(jié)能方案,還取得了不小的成果,得到了學(xué)校和社會的肯定。他們做的《關(guān)于教室照明使用LED燈具的節(jié)能環(huán)保效果與經(jīng)濟性的實驗研究》在國家科技部門主管的國家學(xué)術(shù)期刊《中國科技縱橫》雜志上發(fā)表了。據(jù)雜志社的編輯介紹,這本雜志之前罕有發(fā)表中學(xué)生寫的研究論文。
根據(jù)小組的研究成果顯示,如果全國共計340萬間教室全部更換為LED燈具,則每年可節(jié)約照明用電量約24億度(相當于一個大型火電站一年發(fā)電量);減少標準煤消耗約100萬噸;減少CO2排放約230萬噸;節(jié)約電費約16億元。
燈泡引發(fā)的奇想
一天晚上,侯凱灜正在家里燈下聚精會神地看書。突然,只聽到“啪——”地一聲響,臺燈的燈泡炸了。房間里,頓時變得一片漆黑。凱瀛趕緊拿了一只燈泡來換。剛一碰觸壞了的燈泡,凱瀛的手被被燙了一下!燈泡換好了,剛才那一幕,卻還在凱瀛腦海里閃現(xiàn)。他想,那個燈泡為什么那么燙呢?那燈泡上的熱量真大呀!如果換成一種不發(fā)燙的燈泡避免熱能消耗,而且更加環(huán)保、節(jié)能、耐用,那該多好啊!這個念頭一閃,讓他興奮不已,睡意全無了。
凱瀛趕緊在網(wǎng)上查閱資料。他了解到,人類的照明工具一直在發(fā)展,從古代的蠟燭、油燈,到愛迪生發(fā)明的白熾燈,再到后來廣泛使用的熒光燈?,F(xiàn)在,人類又發(fā)明出了LED照明。相比傳統(tǒng)的熒光燈,LED照明有著許多優(yōu)點。
首先就是節(jié)能環(huán)保,LED燈具光效高,能夠節(jié)約大量的電,可以減少發(fā)電廠二氧化碳等氣體的排放。其次,安全健康,LED燈不會發(fā)出紫外線,對人體無害;采用直流驅(qū)動,消除了傳統(tǒng)燈具的頻閃現(xiàn)象,色溫低,顯色指數(shù)高,可以更好地保護視力。再者,LED燈管不含鉛、汞等有害物質(zhì),不小心打破了不會造成重金屬有毒物質(zhì)的擴散。最后,使用壽命長,一盞LED燈的額定壽命一般是幾萬小時,甚至達到十萬小時以上,而普通熒光燈則在一萬小時以下。
在了解了LED燈具種種長處后,節(jié)能LED的家庭改造計劃開始了。凱瀛首先記錄下了家里在使用LED燈之前的耗電量,然后將家里的燈泡全部換上了LED節(jié)能燈,并對耗電量、發(fā)熱量、房間亮度進行了簡單測試。在換上LED燈具后,家里的燈光變得更加柔和,房間亮度并沒有降低,但是家里的耗電量降低了,燈泡下面也沒以前那么熱了。看到自己的改造計劃實現(xiàn)了預(yù)定的節(jié)能目標,那一刻,凱瀛感受到了成功的喜悅。
實驗小組在行動
家里的節(jié)能LED燈改造計劃有了初步的成果,凱瀛就想到,如果學(xué)校也能用上LED節(jié)能燈,不是更好嗎?雖然LED照明有如此多的優(yōu)點,但是人們對這些優(yōu)點缺乏直觀的感受,加上LED燈比普通熒光燈售價要高,因此在實際生活中,人們對于使用LED燈具還未到大面積普及的地步。
因此,凱瀛找來了環(huán)保社的一些小伙伴,組成了一個實驗小組,組織了一些實驗,對LED照明的節(jié)能環(huán)保效果和經(jīng)濟性進行測算檢驗。
在數(shù)據(jù)采集期間:實驗小組計劃選擇了一個完整的學(xué)期,即從2013年9月2日到2014年1月24日,作為數(shù)據(jù)采集期間,共計21周,扣除周末及節(jié)假日后正常學(xué)習(xí)日為101天。數(shù)據(jù)采集頻率是每月采集一次,時間為每月最后一天下午下課后的17∶30前后。
小組成員們開始購買各種實驗所需材料。18根LED燈管,型號KK-T8-4FW-15,價格60元/根;2個電度表,型號ZJ120-001,共計130元;1個照度儀,型號AS823,花費253元。在學(xué)校電工的指導(dǎo)下,實驗小組對燈具和電度表進行了安裝調(diào)試。
少年的節(jié)能建議
實驗小組選擇了兩間用燈時間基本相同的教室,其中一間教室繼續(xù)使用現(xiàn)有的熒光燈管,另一件教室將熒光燈管替換為LED燈管,并確保兩間教室課桌的照度大致相同。使用電度表分別測量出兩個教室一段時期內(nèi)的用電量,從而進行計算、對比和分析。
經(jīng)過反復(fù)的實驗和統(tǒng)計測算,實驗小組的實驗取得了科學(xué)而準確的數(shù)據(jù):使用LED燈管的A512教室比使用熒光燈管的A412教室1年可以節(jié)約電量744.4度,減少CO2排放715千克(根據(jù)中國生命周期基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫CLCD,生產(chǎn)1度電產(chǎn)生CO2排放約960克)。按深圳市居民用電收費標準0.68元/度計算,一間LED教室每年可以節(jié)約電費506.19元,而將一個教室的熒光燈管替換為LED燈管所需的采購費用為1080元,這也就意味著只需要兩年時間,使用LED燈管所節(jié)省的電費就可以收回其采購成本。
耀華學(xué)校共有67個如A512大小的標準教室,如果全部更換為LED燈具,則每年可節(jié)約照明用電量4.99萬度;減少CO2排放4.79萬千克;節(jié)約電費3.39萬元。而且,由于消除了傳統(tǒng)燈具的頻閃現(xiàn)象,對于中小學(xué)生的視力保護很有好處。
他們心中還有一個更大的設(shè)想:根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù),目前全國共有各類教室約340萬間,如果全部更換為LED燈具,則全國教室每年可節(jié)約照明用電量約24億度(相當于一個大型火電站一年發(fā)電量);減少標準煤消耗約100萬噸;減少CO2排放約230萬噸;節(jié)約電費約16億元。
根據(jù)實驗結(jié)果,環(huán)保社實驗小組寫出了《關(guān)于教室照明使用LED燈具的節(jié)能環(huán)保效果與經(jīng)濟性的實驗研究》?,F(xiàn)在,以侯凱瀛為首的實驗小組首先向耀華學(xué)校建議,在將來教室的更新改造中,優(yōu)先考慮更換LED燈管。這不僅可以節(jié)能環(huán)保,還可以有效降低學(xué)校運轉(zhuǎn)成本,也可以通過使用節(jié)能設(shè)施向全校同學(xué)宣傳節(jié)能環(huán)保的理念。他們還想向全國的學(xué)校建議,考慮將教室照明盡早更換為LED燈管。